Ultimo aggiornamento: 2026-07-02

La durata della batteria

Una batteria immagazzina una quantità fissa di carica e un dispositivo la consuma a un certo ritmo. Dividi l'una per l'altro e ottieni la durata, ma quell'aritmetica pulita poggia su un cumulo di perdite reali che un unico fattore di efficienza tiene sotto controllo.

La formula della durata

La capacità della batteria si esprime in milliamperora (mAh): una cella da 3.000 mAh può, in linea di principio, erogare 3.000 mA per un'ora, oppure 300 mA per dieci ore, oppure 150 mA per venti. La corrente che un dispositivo assorbe si esprime in milliampere (mA). Dividere la capacità per la corrente dà la durata ideale:

dove $Q$ è la capacità in mAh e $I$ è l'assorbimento medio in mA. Le unità si semplificano in modo pulito — milliamperora diviso milliampere lascia le ore — quindi non serve alcuna conversione.

Le batterie reali non erogano mai il valore pieno, perciò la stima moltiplica la durata ideale per un fattore di efficienza $k$ compreso tra 0 e 1:

Un fattore di 0,85 (85 %) è un punto di partenza comune; carichi più elevati e celle più vecchie giustificano un valore inferiore.

Esempio svolto

Prendi una batteria da 3.000 mAh che alimenta un dispositivo con un assorbimento medio di 150 mA, all'85 % di efficienza.

Prima la durata ideale:

Poi si applica la riduzione:

La batteria dura quindi circa 17 ore nella pratica, contro un limite teorico di 20. Portando il carico a 300 mA, la durata ideale si dimezza a 10 ore, per circa 8,5 ore dopo la riduzione.

Perché la realtà resta indietro

La formula ideale presume che la cella ceda ogni milliamperora indicato in etichetta a tensione stabile e senza sprechi. Diversi effetti erodono tutto ciò:

• Perdite del regolatore. Un dispositivo raramente funziona alla tensione grezza della batteria. Convertirla verso l'alto o verso il basso disperde qualche punto percentuale sotto forma di calore.
• Autoscarica. Le celle perdono carica anche a riposo, tanto più con il caldo.
• Temperatura. Il freddo riduce la capacità utilizzabile della chimica; il caldo accelera l'invecchiamento.
• Ottimismo della capacità nominale. Il valore in etichetta è misurato con una scarica delicata e standardizzata, più clemente della maggior parte dei cicli reali.

Il fattore di efficienza racchiude tutto questo in un solo numero. Un regolatore ben abbinato con un carico leggero e costante può raggiungere l'85–90 %; un carico a impulsi ed elevato su una cella affaticata può scendere al 70 % o meno.

L'effetto Peukert

C'è una perdita che il fattore di efficienza si limita ad approssimare: la capacità si riduce all'aumentare della corrente di scarica. La legge di Peukert lo descrive — raddoppiando la corrente si ottiene spesso ben meno della metà della durata — perché una scarica più rapida lascia inutilizzata una parte maggiore della carica immagazzinata. L'effetto è marcato per le batterie al piombo-acido e i carichi ad alta corrente, e più lieve per le celle agli ioni di litio di telefoni e portatili. Per un carico all'incirca costante basta inglobarlo in un fattore di efficienza più basso; per un assorbimento molto variabile o molto elevato, un modello Peukert dedicato dà una risposta più vicina.

Stimare la corrente media

La formula premia un valore di corrente realistico. La maggior parte dei dispositivi trascorre gran parte del tempo a riposo e si sveglia brevemente per lavorare, quindi una lettura di corrente di picco sovrastima nettamente il consumo. Quando possibile, usa la media su un intero ciclo di lavoro: per esempio, un sensore che assorbe 50 mA per un secondo ogni minuto e 1 mA il resto del tempo ha una media di poco inferiore a 2 mA, non di 50. Le schede tecniche riportano spesso una corrente tipica o di standby più vicina alla media utile che al valore massimo.

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